Было бы странно и даже наивно думать, что гибкие дисплеи появились из ниоткуда. На самом деле разработки в этом направлении велись на протяжении десятка лет, и концептуальное видео о том, каким может быть смартфон с гибким экраном, было показано компанией Samsung еще в 2014 году. Уже тогда в компании думали, что это может быть смартфон в сложенном состоянии, а планшет — в разложенном. Кстати, обои для смартфона в видеозаписи узнаваемы — он использовался вместе с Samsung Galaxy S3.
На выставке CES 2013 компания Samsung показала рабочий прототип такого дисплея. А в 2018 году на конференции разработчиков Samsung в Сан-Франциско был представлен рабочий прототип такого смартфона с гибким дисплеем. Анонсирование первого Galaxy Fold прошло всего полтора года.
Как работает гибкий OLED дисплей
В сущности, гибкий OLED дисплей такой же, как и любой другой дисплей, только вместо стекла он использует пластиковую подложку, что придает ему гибкость. На него уже нанесен слой электролюминесцентных органических полупроводников (которые на самом деле называются OLED). Пластиковая подложка изготавливается по типу полиэтилентерефталата (он же полиэтиленгликольтерефталат, PET, PET, PETG, лавсан, майлар — имеет множество маркетинговых наименований, зарегистрированных в качестве товарного знака). Мы регулярно используем продукцию, изготовленную из него, например, пластиковые бутылки для напитков. Это те же самые ПЭТ-бутылки (запатентованы, кстати, еще в 1973 году), которые используют свойства пластика, чтобы стать прозрачными при нагревании, а затем резко охлаждаться, приняв нужную форму. Эти материалы прочны и долговечны, но только кажется, что сделать на их основе гибкий OLED-дисплей — дело техники. На самом деле, возник целый ряд проблем, которые необходимо было решить. Например, капсулирование — при контакте с влажностью и воздухом материалы OLED портится. А также регулярный изгиб (мы планируем гнуть экран сотни тысяч раз при работе со смартфоном) создает механическое напряжение (натяжение) в материалах. Поэтому на решение всех этих проблем ушло столько времени, что мы смогли увидеть производственные устройства с гибкими дисплеями.
Инновация гибкого дисплея Samsung
Хотя происхождение подложки гибкого дисплея Samsung Galaxy Z Fold2 происходит из ПЭТ, компания по-прежнему называет его материальным стеклом. И придумала для него специальное название: UTG или Ultra Thin Glass.
Очень интересное решение также используется для реализации функции под названием Flex Mode. О том, что она дает пользователю, мы поговорим в отдельном посте, а теперь коснемся механической реализации возможности фиксировать открытый экран под разными углами. Это инженерное решение для смартфонов разработчиков называется CAM Механизм. Он позволяет держать экран в руках и не закрывать его самостоятельно под углом 75 и 115 градусов. Принцип механики можно увидеть в шумихе ниже.
Внутри этот механизм выглядит и работает следующим образом:
Петля использует четыре двойных CAM-модуля — по одной паре с каждой стороны изгиба дисплея:
Помимо сложной механики, необходимо было решить еще одну проблему с изображением изгиба. В старых моллюсковых раковинах шарнирное соединение состояло из двух разных частей. В Galaxy Z Fold2 используется один большой цельный экран, который не разделен на две части. В результате, при изгибе он неизбежно имеет внутреннюю часть гибкого дисплея, которая должна выходить за пределы краев корпуса. Они преодолели эту проблему, создав две виртуальные оси, между которыми скрывается складка изогнутого экрана.
Думаешь, это оно? Ну, это не так. Эта складка требует дополнительного места. А там, где есть свободное место, постоянно скапливается пыль и всякие мелочи из карманов и сумок. Все они создают дополнительное напряжение на внутренней стороне дисплея каждый раз, когда он сгибается и разгибается. Инженеры Samsung рассмотрели более ста (!) способов решения этой проблемы. И, как результат, они создали специальную подметальную щетку из углеродного волокна и нейлона, позаимствовав идею у мощных пылесосов Samsung (таких как этот) с турбо щетками, которые вращаются 20 раз в секунду. Ее щетинки высотой всего 0,87 миллиметра очищают поверхность экрана изнутри при каждом открытии и закрытии смартфона.
Как выглядит изгибающийся дисплей Samsung Galaxy Z Fold2
Это то, как выглядит механизм скрытых шарниров Samsung Galaxy Z Fold2 в работе. Он состоит из 60 частей и рассчитан, по словам разработчиков, на 200 000 разворачиваний механизма. Это более ста отверстий в день в течение десяти лет.
На практике это выглядит так:Петли в полуразложенном состоянии, вид сбоку:
Снаружи петли. Все выглядит аккуратно и надежно. У меня был первый Fold за пару месяцев, и у меня не было проблем с гибким дисплеем. Fold2 у меня уже несколько недель, и результат тот же. Все опасения по поводу надежности гибкого экрана снимаются после первых нескольких дней использования. Главное помнить, что производитель не рекомендует снимать защитную пленку — это может привести к повреждению экрана и выходу из строя дисплея смартфона.
Складка экрана легко прощупывается в развернутом состоянии — она немного выступает, это особенность технологии, точно так же складка прощупывается и более компактная Z Flip. Возможно, в будущем от этого избавятся, но пока что. Лично я не чувствую себя неловко, но не исключаю, что будут эстеты, которым это не понравится. В следующий раз мы поговорим о том, насколько хороши оба дисплея с точки зрения специального инструмента, колориметра.
Пять вещей, которые нужно знать о конструкции гибкого дисплея Samsung Galaxy Z Fold2
- Его гибкость обеспечивается специальной подложкой из специального материала под названием UTG (ультратонкое стекло);
- он имеет сложный скрытый механизм шарниров, состоящий из 60 частей;
- специальный механизм CAM позволяет открывать дисплей на 75 и 115 градусов для Flex Mode;
- под экраном расположена кисть Sweeper с щетинками высотой 0. 83 миллиметра, очистка экрана изнутри с каждым открытием и закрытием;
- экранный механизм способен выдержать 200 000 циклов открытия-закрытия (более 100 раз в день в течение 10 лет).
